склерометр что это такое
Информация про прибор «склерометр»
Прибор предназначенный для неразрушающего исследования прочности бетона и других строительных материалов по ГОСТ 22690.1-77, ГОСТ 22690-88. Широко применяется при обследовании зданий и сооружений.
Принцип действия: Основан на ударе с нормированной энергией бойка о поверхность бетона и измерении высоты его отскока в условных единицах шкалы прибора, являющейся косвенной характеристикой прочности бетона на сжатие.
Некоторые виды склерометров
Склерометр ОМШ-1 для оценки прочности бетона
Склерометр ОМШ-1 предназначен для определения прочности бетонных конструкций неразрушающим методом путем измерения сопротивления материала вдавливанию.
Назначение прибора: Оценка прочности бетона на сжатие методом упругого отскока в бетонных и ж/б конструкциях и изделиях по ГОСТ22690.1-77, ГОСТ 22690-88.
Принцип действия: прибора основан на ударе с нормированной энергией бойка о поверхность бетона и измерении высоты его отскока в условных единицах шкалы прибора, являющейся косвенной характеристикой прочности бетона на сжатие.
Склерометр электронный «ОНИКС-2.3»
Назначение прибора: Определение прочности бетона ударно-импульсным методом по ГОСТ 22690-88 при технологическом контроле качества, обследовании зданий и сооружений.
Основан на методике импульсной переходной функции сигнала датчика со статической обработкой и отбраковкой импульсов.
Применим для определения твёрдости, однородности, плотности, пластичности различных материалов (кирпич, мрамор, композиты, цветные металлы, и т. д.)
Склерометр электронный ИПС-МГ4 с выходом на компьютер
Назначение прибора: Неразрушающий контроль прочности бетона, железобетонных изделий и конструкций методом ударного импульса по ГОСТ 22690-88. Прибор позволяет также оценивать физико-механические свойства материалов в образцах и изделиях (прочность, твердость, упруго-пластические свойства), выявлять неоднородности, зоны плохого уплотнения, наличия расслоений и др.
Описание: Прибор относится к нестандартизированным средствам измерений и является рабочим средством измерений, соответствует обыкновенному исполнению изделий 3-го порядка по ГОСТ 12997-84.
Принцип действия:
основан на измерении параметра акустического импульса, возникающего на выходе склерометра при соударении бойка о поверхность контролируемого материала.
Применение склерометра
Прибор, определяющий твердость материалов, получил название склерометр.
В строительстве устройством измеряется прочность на сжатие бетонов и цементных растворов, при этом исключается разрушающий контроль.
Склерометр и его виды
По принципу работы измерительные приборы подразделяется на устройства механического и ультразвукового действия.
Сравнить два вида склерометров можно по фото, размещенных в Интернет. Рекомендуем ознакомится с отбойным молотком электрическим Hilti и перфоратором Makita.
Как работает склерометр?
Принцип действия электронного инструмента заключается в ударно-импульсном методе в соответствии ГОСТ 22690-88. Сигналы поступают на датчик, где придаются статистической обработке и отбраковке импульсов. Разновидности гладилки по бетону тут.
Как пользоваться склерометром?
Инструмент приставляется ударным механизмом к исследуемой поверхности, после чего резко нажимается, а на шкале появляются показания. Измерения проводятся на небольшом участке, который расчерчивается на исследуемые квадраты, каждое показание прочности фиксируется и сравнивается. Как правило, данные имеют некоторые отклонения, но могут быть и одинаковыми.
Важно! Привод электронного прибора также приставляется к поверхности и после соударения бойка о контролируемое покрытие на дисплее появляются параметры акустический импульса.
Для чего нужен склерометр?
Область применения склерометра охватывает строительную сферу, где таким инструментом ведется контроль состояния зданий и сооружений, проводятся испытания на прочность бетонов, растворов и иных композиционных материалов в возведенных конструкциях и отдельных элементах.
Проверка объекта в таком направлении осуществляется примерно один раз в год.
Ознакомиться со схемой склерометра можно в инструкции пользователя, которая прилагается к инструменту при его покупке.
Стоимость склерометра
Цена на инструмент сильно варьирует, поэтому каждый для себя может выбрать наиболее приемлемый по стоимости прибор:
Цену на фрезеровальную машину по бетону узнайте в этой статье.
Наличие склерометра дает возможность определять не только прочность бетонных поверхностей на большой площади, но и узких швов в кирпичной кладке. Механические и электронные приборы осуществляют контроль без малейшего разрушения. Информацию о шлифовальной машине универсальной читайте здесь.
Склерометры
Чтобы дать оценку некоторым характеристикам различных твердых материалов, используют специальный прибор – склерометр.
Впервые методика проверки твердости сырья была разработана еще в 19 веке, тогда выполняли надрезы острыми предметами на материалах или пилили их.
Сегодня же очень удобно воспользоваться склерометром, чтобы измерить твердость строительного сырья, например, бетона.
Особенности прибора для измерения прочности бетона неразрушающим методом
Изначально данное слово «склерометр» переводится как «твердомер» — прибор для определения твердости материалов. Методика заключается в процедуре царапания какого-либо материала: такой способ используется в науке на протяжении вот уже 300 лет.
В строительной сфере данный прибор наиболее часто применяется для диагностики бетона. Измерение твердости происходит с помощью стандартизированной алмазной головки, которая перетаскивается через бетон. Показатели определяются путем выяснения уровня давления, которое необходимо для создания царапины.
Принцип действия заключается в следующем:
Основная суть работы – упругий отскок. Ударная сила нормируется энергией бойка и измеряется в условных единицах. Принцип действия данного инструмента электронного типа нормируется ГОСТ 22690-88.
Цели применения
На данный момент под термином «склерометр» имеют в виду любой аппарат, при помощи которого царапают исследуемые плоскости. С их помощью можно проверить следующие характеристики:
Иногда этот инструмент еще называют «молотком для измерения твердости бетона». Сфера применения – строительство.
С помощью такого инструмента осуществляется контроль состояния зданий, проводится испытание на прочность бетона, раствора и других композиционных материалов, которые были использованы при возведении конструкций и сооружений.
Все приборы надежные и удобные в эксплуатации, они помогают за короткий срок проверить искомый показатель. Использовать склерометр можно и для собственных целей – чтобы проверить прочность бетона в растворе, применяемом для строительства дома.
Разновидности
В современных строительных магазинах можно найти 3 типа склерометров для бетона: ультразвуковой, электронный и механический. Каждый из них имеет свои особенности.
Ультразвуковые
Такой тип прибора рассчитывает прочность материалов по времени и скорости излучаемой волны. Корпус часто изготавливается из пластика, а на лицевой стороне располагаются кнопки и табло. Сбоку на корпусе размещены 2 контакта.
Аппарат работает от батареек и обладает функцией сохранения проведенных измерений. Особенность ультразвуковой модели в том, что она может обмениваться данными с компьютером, удобно управляется, озвучивает процесс работы, автоматически изменяет волны и способна отыскать дефекты и трещины бетона.
Среди современных моделей можно привести примеры таких аппаратов:
Некоторые модели способны не только измерить прочность, но и глубину бетонного раствора. Используемый метод ультразвука регулируется по ГОСТ17624. 
Обзор ультразвуковых агрегатов в этой статье.
Электронные
Электронные аппараты обладают небольшими габаритами, что делает их удобными в использовании. Прибор:
Сама погрешность небольшая, поэтому аппарат универсальный – он может использоваться не только по бетону, но и на кирпичной кладке, композитных, мраморных и металлических поверхностях.
Из отличительных особенностей можно выделить способность записи измерений, возможность передачи данных на компьютер, сортировку измеренных данных и изменение направления ударного воздействия.
Наиболее интересные модели:
Более подробная информация об электронных склерометрах здесь.
Механические пистолеты
Аппараты механического типа имеют вытянутую форму и чем-то напоминают большую шариковую ручку. Внутри аппарата встроен ударный боек с пружиной. Снаружи размещается шкала, которая отображает выдерживаемое поверхностное давление.
Спектр применения у такого аппарата небольшой, он обладает значительной погрешностью, хотя и стоит недорого, но уступает по точности электронным моделям.
Наиболее удачные примеры таких инструментов:
Их особенностью можно назвать возможность работы при низких температурах, а также большой вес.
Сравнение разных моделей оборудования
Чтобы лучше понимать, какая модель склерометра наиболее подойдет под определенные цели, рекомендуется ознакомиться с самыми популярными приборами данной категории.
Из таблицы видно, что наиболее дорогими, но в то де время самыми точными и удобным в использовании будут ультразвуковые приборы – их часто используют профессионалы.
Принцип работы
Склерометры работают по такому принципу:
По сути работа склерометра проста и основана на действии пружины и отскока. В инструкции к каждому аппарату указаны особенности работы с приборами.
Подробно статья об использовании прибора тут.
Поверка
Поверка склерометров является обязательной процедурой для всех компаний, задействованных в строительстве, а также на тех фирмах, чья продукция относится к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений.
Когда это нужно и зачем?
Поверка таких аппаратов крайне важна тогда, когда они используются для проведения ответственных измерений. Если модель инструмента внесена в Госреестр СИ и используется в сфере ГРОЕИ, то поверка будет обязательной. Это делается для того, чтобы убедиться в том, что погрешность измерений не превышает установленные производителем показатели.
Если прибор уже прошел поверку, то его стоимость изначально будет выше.
Как правильно проводится и где?
Поверка проводится в специальных метрологических лабораториях на установленном для этого оборудовании. Она включает:
Плюсы и минусы применения
После полученной информации, можно сделать выводы об использовании приборов проверки прочности бетона, а именно выделить плюсы:
Из минусов можно выделить значительную погрешность механических моделей и высокую стоимость моделей ультразвукового типа.
Средняя цена на аппараты
Расценки на склерометры зависят от их типа и возможностей. Например, ультразвуковые модели по цене стартуют от 90000 рублей, при этом почти все из них сразу на производстве проходят процедуру поверки, поэтому точность будет на высоте.
Электронные модели стартуют от 30000 рублей – это инструменты среднего класса, но есть и дешевле – от 16000 рублей. Самыми доступными будут модели механического типа – их цена стартует от 12000 рублей.
Заключение
Склерометры предназначены для измерения прочности бетона методом отскока и вычисления давления на поверхность.
Они бывают ультразвуковыми, электронными и механическими. Самые дорогие – ультразвуковые, отличающиеся набором функций и точностью, а самые доступные, но с погрешностью – механические. Все склерометры должны проходить поверку перед поступлением в продажу.
Склерометр
В мире уже больше 300 лет существует такой способ оценки твёрдости материалов как склерометрия. Этот способ был впервые описан ещё в XVII веке, и был основан на царапании материалов напильником.
Идея о том, чтобы измерять прочность материалов путём их царапания, была выдвинута Реомюром ещё в 1722-ом году. И только в 1824-ом году, в Австралии впервые в мире предложили использовать 10-ти балльную шкалу для того чтобы можно было чётко классифицировать твёрдые материалы по прочности. Эта шкала подразумевала под собой, способность твёрдых материалов царапаться в сравнении с некоторыми эталонами. Чем больше значение от 1 до 10-ти, тем твёрже материал. В качестве эталонных материалов использовали самые распространённые минералы.
Таблица твёрдости материалов:
На данный момент эта шкала не используется, так как раньше, но она до сих пор имеет большое значение в минералогии.
Термин «Склерометр» впервые появился и был введён в употребление в 1833-ем году, после того как немецкий физик Людвиг Фридрих Вильгельм Август Зеебек изобрёл свой прибор для царапания и назвал его склерометром. Первые склерометры появились задолго до этого, но их никак не называли, либо называли по-простому «прибор для царапания».
С тех пор склерометры только совершенствовались, и в начале 40-х годов прошлого века, приборы для царапания были вытеснены новым видом склерометров, которые работали по принципу вдавливания.
В настоящее время склерометром называют любые устройства, которые измеряют механические параметры веществ, такие как: твёрдость, износостойкость, пластичность путём их царапания. Хотя на самом деле слово склерометр означает «измеритель твёрдости».
В данной статье мы рассмотрим механический склерометр Склерометр ОМШ-1 и электронный ОНИКС-2.3, и опишем методы их применения.
Склерометр ОМШ-1 (механический).
Данный прибор представляет из себя корпус цилиндрической формы, внутрь которого встроен ударный механизм со специальными пружинами и индикаторная стрелка со шкалой, по которой и определяется прочность материалов.
Для того чтобы воспользоваться данным устройством, нужно приложить прибор рабочим концом к испытуемой поверхности, так чтобы сила при нажатии на прибор была направлена перпендикулярно к плоскости. После этого нужно нажать на прибор до того момента, когда сработает боёк, но не менее 20-ти секунд. В момент срабатывания и отскока бойка, стрелка зафиксируется на шкале с указанием величины его отскока. После чего прочность бетона определяется по графику расположенному ниже.
График склерометра
Как видно в верхней части графика, при наклонном расположении испытуемой поверхности, необходимо это учитывать при определении прочности материала, а в данном случае бетона.
Данный график построен на зависимости между прочностью бетона и твёрдости при ударе бойка. Он был построен на основе большого количества испытаний на бетонных кубиках, после чего данные кубики были раздавлены под прессом, для того чтобы убедится в правильности интерпретации показаний склерометра. На основе этого, в правой части графика указывается процент возможной ошибки рассеивания.
Как я писал выше, кроме механических склерометров, так же существуют и электронные, типа ОНИКС-2.3.
Склерометр ОНИКС-2.3 (электронный).
Данный прибор применяется для определения прочности любых однородных материалов, таких как бетон, кирпич, цветные металлы, мрамор и композиты.
При изготовлении данного прибора, впервые был применён запатентованный метод многопараметрических измерений, который значительно повышает точность результатов тестирования. Так же в этот прибор был встроен температурный датчик, с помощью которого учитывается температура в момент измерения и прибор вносит соответствующие корректировки в результаты тестирования.
При этом прибор работает всего от двух «пальчиковых» аккумуляторов (типа АА) и имеет встроенное зарядное устройство, память на 1000 записей и подсветку экрана.
Так же у ОНИКС-2.3 есть две версии исполнения, для лёгких и тяжёлых бетонов.
Молоток Шмидта: принцип работы и инструкция по применению
Для проверки прочности бетона в качестве инструмента неразрушающего контроля применяют молоток Шмидта, изобретенный в 1948 году в Швейцарии. Инженер Э. Шмидт (E. Schmidt) снабдил своё изобретение способностью точно выявлять механические показатели прочности бетона:
Применение бетона, устойчивого к механическим воздействиям и агрессивным средам — залог долговечности и прочности зданий. Поэтому в строительстве придают огромное значение тестированию бетона на прочность.
Из чего состоит склерометр?
Термин «склерометр» означает «измеритель твердости». Конструктивно прибор состоит из 22 элементов. Кроме индентора (ударный плужнер) и корпуса прибор включает в себя:
Некоторые модели доукомплектовывают предохранителем и контрольной гайкой, а также 4 пружинами (сжимающая, ударяющая, предохраняющая, фиксирующая). Обязательно присутствуют сцепляющий винт, штифт, шкала Шмидта, дисплей.
Принцип работы молотка Шмидта
Исправный склерометр Шмидта показывает прочность бетона при совершении по его поверхности удара с последующим упругим отскоком. Насколько тестируемый бетон устойчив к разрушающим механическим воздействиям, оказывается известно из статистических данных.
Прибор измеряет ударный импульс, возникающий при приложении к твердой поверхности тестируемого объекта механической нагрузки. Упрощенно алгоритм работы прибора выглядит так:
Виды склерометров
Степень прочности бетона на сжатие показывается на цифровой шкале. Цифра характеризует отскок бойка на определенную высоту. Чем отскок сильнее, тем тверже бетон.
Есть несколько типов молотка Шмидта — различаются по принципу функционирования (механическое или ультразвуковое воздействие на испытуемый объект). Вторая распространенная классификация основана на использовании энергии удара, измеряемой в Дж.
Приборы механического и ультразвукового действия
Устройство механического типа, предназначенное для исследования железобетонных или бетонных конструкций, выглядит как цилиндр с помещенным внутрь ударным механизмом из отталкивающей пружины, индикаторной шкалы, бойка.
Чувствительность прибора — от 5 до 50 Мпа.
Электронный молоток Шмидта ультразвукового действия оснащаются электронными блоками двух видов:
Такая конструкция прибора предпочтительнее. Во-первых, результаты не нужно фиксировать – они сохраняются в памяти блока на 100 суток. Предельный резерв памяти — 1000 показаний. Молоток пригоден для подключения к компьютеру за счет специальных портов и разъемов.
Чувствительность электронной модификации значительно выше, чем у механического аналога. Прибор распознает прочность в диапазоне от 5 Мпа до 120 Мпа.
Классификация по энергии удара
По силе удара различают 4 основных модификации склерометра:
Приборы разной мощности и назначение имеют разное. МШ 20 измеряет прочность раствора для кирпичной кладки, РТ необходим для измерений прочности только что уложенного в виде цементно-песчаной стяжки. МШ-225 (тип N) предназначен для замера прочности кирпича и бетона толщиной до 100 мм. Цель использования МШ 75 (тип L) — определение надежности стен толщиной не менее 70 мм.
Молоток Шмидта: инструкция по применению
Начинают испытание с выбора подходящего участка на поверхности объекта. Затем прибор ударным механизмом прижимается к участку исследуемого объекта.
Плавный нажим выполняют сразу двумя руками — до появления звука удара бойка о поверхность.
После удара на шкале появляется числовое значение показателя твёрдости.
Взаимосвязь между силой сжатия на бетон и его прочностью следующая:
Чтобы ручной измеритель показал достоверный результат, выполните не менее 9 измерений с минимальным расстоянием между пробами в 25 мм.
«Технические хитрости»
Чтобы случайно не протестировать один участок дважды, поверхность бетона маркируют — например, рисуют 9 квадратов.
Каждый бетонный квадрат замеряют, фиксируя результат для последующего анализа. Измерение не засчитывается (подлежит повтору на другом участке), если боек ударил по поверхности, скрывающей пустоту.
Все 9 проб могут быть идентичными по величинам или немного расходиться. Анализ данных строится на выведении среднего арифметического из результатов по 9 ударам.
Не применяйте прибор в сложных условиях, изменяющих характеристики материала (повышенные / пониженные температуры, воздействие механических, термических или химических агентов).
Немного цифр
Бетонные конструкции по истечении 28 суток после заливки показывают разную твердость при сжатии (максимальная погрешность не превышает 13.5%). Твердость зависит от класса и марки строительного материала:
Таблица.1 Среднее значение прочности экспериментального образца бетона в виде куба со стороной 15 см на сжатие в зависимости от марки и класса.